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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第十八章 电功率 专题18.1 电能 电功
1.知道电能及其单位和单位的换算。
2.知道电能表的作用、读数方法、表上几个参数的意义。
3.知道电源和用电器工作过程中的能量转化情况
4.知道电功及其计算公式。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 电能
1.电能产生的过程是把其他形式的能转化为 电 能的过程；用电器工作的过程是 电能转化成其他形式能的过程.例如电灯泡将电能转化成 光 能，电动机把电能转化成 机械 能，电热器将电能转化成 内 能.
2.电能的单位：电能的国际单位是焦耳，简称 焦 ，符号是J.电能的常用单位还有千瓦时，符号
是kW·h. 1kW·h=3.6×106J.
3.电能表：电能表用来测量用电器在一段时间内消耗的电能.某段时间内用电的度数等于计数器前后两次读数 之差.根据电能表盘面上的参数“××Revs/kW·h”，可以计算消耗的电能或转数.
4. 把握电能表铭牌参数的意义
① 220V：表示该电能表在220V的电路中使用；
② 5A：这个电能表的标定电流为5A；
③(10A)：通过电能表的电流在短时间应用时允许大些，但不能超过10A；
④50Hz：这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；
⑤ 720r/KW.h：电能表的铝盘转过720转时，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h ；
⑥ 3200imp/(Kw·h)：电能表上的指示灯闪烁3200次，接在电路里的用电器消耗的电能是1kW·h.
知识点2. 电功
1.电流做了多少功就有多少电能发生了转化，电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间的长短都有关系.
2.电功计算公式：W= UIt .
考点1. 求解电能
【例题1】（2023重庆A）如图所示的电路中，电源电压恒为2V，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，闭合开关S。求：
（1）通过R1的电流；
（2）通电50s，R2消耗的电能。
【答案】（1）0.2A；（2）10J
【解析】（1）由图可知，电阻R1、R2并联，通过R1的电流为
（2）R2在10s内消耗的电能为
考点2. 求解电功
【例题2】 （2023湖南衡阳）如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.5A。求：
（1）当开关S、S1都闭合时，通过R2的电流；
（2）R2的阻值；
（3）当开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功。
【答案】（1）0.3A；（2）20Ω；（3）72J
【解析】（1）当开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，R1的两端电压等于电源电压，此时电路电流为I1=0.2A；当开关S、S1都闭合时，两电阻并联，电流表测的是干路电流，根据并联电路的电压特点可知，两电阻的两端电压都等于电源电压，此时通过R1的电流等于I1，根据并联电路的电流特点可得，通过R2的电流为
（2）根据欧姆定律可得，R2的阻值为
（3）当开关S、S1都闭合时，通过R1的电流等于I1，则通电1min电流通过R1做的功为
答：（1）当开关S、S1都闭合时，通过R2的电流为0.3A；
（2）R2的阻值为20Ω；
（3）当开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功为72J。
【演练1】（2022广西北部湾）用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在______V的电路中使用，示数是______kW·h。
【答案】 220 2022.6
【解析】由图可知，电能表上的“220V”表示该电能表应该接在220V的电路中使用。
由图可知，根据电能表的读数规则，最后一位是小数，单位是kW·h，所以该电能表的示数是2022.6 kW·h。
【演练2】（2022湖南郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　　）
A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h
【答案】C
【解析】充满时存储的电能
需要充的电能
充满需要时间
故ABD不符合题意；故C符合题意。故选C。
1.探究影响电流做功的因素的方法
探究方法：
①控制变量法。
②转换法。把比较电流做功的多少，转换为小灯泡亮度的比较。
2.记忆课节知识思维导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题4小题，每小题10分，共40分）
1.（2023湖南株洲）给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是（　　）
A.W=UIt B. W=I2Rt C. t D. W=Fs
【答案】A
【解析】给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是
W=UIt=UQ
即等于电池上标有的电压U与电池的容量Q之积，而W=Fs是计算机械功的公式。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
2. 下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　）
A. 电饭煲 B. 电灯 C. 洗衣机 D. 电风扇
【答案】B
【解析】A．电饭煲主要将电能转化为内能，故A不符合题意；
B．电灯通电时会发光和发热，以发光为主，主要将电能转化为光能，故B符合题意；
C．洗衣机主要将电能转化为机械能，故C不符合题意；
D．电风扇主要将电能转化为机械能，故D不符合题意。
故选B。
3. （2022广西河池）现代社会生活和生产几乎处处离不开电，用电，实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是（　　）
A. 用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B. 发电站把电能转化为其它形式的能
C. 电功和电能的单位都是瓦特
D. 电功和电能是同一个物理量
【答案】A
【解析】A．根据电功的实质可知，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故A正确；
B．发电站是把其它形式的能转化为电能，故B错误；
C．电功和电能的单位都是焦耳，故C错误；
D．电流做功的过程，是将电能转化为其它形式能的过程，所以电功不是电能，故D错误。
故选A。
4．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．电能表的读数为56378kW h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
【答案】D
【解析】（1）电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW h；
（2）表盘上“220V”表示电能表应该接在220V的电路中使用；
（3）20A表示电能表正常工作时允许通过的最大电流；
（4）“1600imp/（kW h）”表示用电器每消耗1kW h的电能，电能表的指示灯闪烁1600次。
A．电能表显示数字中最后一位是小数，单位为kW h，则图中电能表示数为5637.8kW h，故A错误；
B．表盘上“220V”表示电能表的正常工作电压为220V，故B错误；
C．20A表示该电能表正常工作时允许通过的最大电流，故C错误；
D．“1600imp/（kW h）”表示用电器每消耗1kW h（1度）的电能，电能表的指示灯闪烁1600次，故D正确。
二、填空题（本大题3小题，7个空，每空5分，共35分）
1.如图所示的LED球泡灯，其发光效能相当于“220V，40W”的白炽灯。此LED灯正常工作时的电流为______A；正常工作100h，使用此LED球泡灯比白炽灯节约电能______ kW·h。
【答案】0.023；3.5
【解析】由图可知，LED球泡灯的功率为5W，额定电压为220V，由P＝UI可知LED球泡灯正常时电流：I＝＝≈0.023A；白炽灯功率比LED灯功率高△P=P2-P1=40W-5W=35W，正常工作10h，可节约的电能：W=△P×t=0.035kW×100h=3.5kW h．
2. （2022河南）在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电源电压为________V，电阻R1的阻值为_______Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_____J。
【答案】 6 30 180
【解析】由电路图知道，闭合开关S，电阻R1、R2并联，电流表A2、A1分别测量干路和电阻R1支路中的电流。因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以电流表A2的示数为0.5A，即干路中的电流为I=05A
电流表A1的示数为0.2A，即通过电阻R2的电流为
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
电阻R2两端的电压为
U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V
因为并联电路各支路两端电压相等，且等于电源电压，所以电源电压为
U=U2=6V
由欧姆定律知道，电阻R1的阻值为
由 知道，通电1min，该电路消耗的总电能
3. （2022湖南张家界）如图所示：电能表示数为_______。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是___________。
【答案】 2022.8 方案二
【解析】（1）由图可知，电能表的示数为。
（2）方案一中，由可知，节能灯1min消耗的电能
表示每消耗的电能，电能表的转盘转3000转，则1min时间内电能表转盘转过的圈数
由此可知，因节能灯功率较小，节能灯工作1min电能表转动不到一圈，不易测量，故方案一不可行。方案二中，由可知，电能表转盘转过1圈所用时间
时间比较容易测量，故方案二可行。
三、计算题（本大题2小题，共25分）
1.（12分）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。
（1）求电源电压；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。
【答案】（1）电源电压为12V；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电流表的示数为1.2A；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，整个电路消耗的电能为1920J。
【解析】（1）当闭合开关S1、S，断开S2时，电路为R1的简单电路，电流表测通过的电流，
由I＝可得，电源电压：
U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，电路为R2的简单电路，电流表测通过的电流，
则电流表的示数：
I2＝＝＝1.2A；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，R1与R2并联，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1、R2的电流不变，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I＝I1+I2＝0.4A+1.2A＝1.6A，
通电100s整个电路消耗的电能：
W＝UIt＝12V×1.6A×100s＝1920J。
2. （13分）如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致。求：（g取10N/kg，电池容量20Ah相当于在额定电压下，用1A的放电电流工作可连续供电20h）
技术参数
载重 120kg
配绳 20m
爬绳速度 12m/min
自重 10kg
额定电压 36V
电池容量 20Ah
电池 动力锂电池
（1）动力锂电池可提供的总电能；
（2）机器人满载匀速爬升的功率；
（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大？（结果保留到整数位）
【答案】（1）2.592×106J；（2）260W；（3）9A
【解析】（1）根据电能公式可知，动力锂电池可提供的总电能
W总=UIt=36V×1A×20×3600s=2.592×106J
（2）机器人满载时的总重力为
G总=m总g=(120kg＋10kg)×10N/kg=1300N
爬绳的速度为
v=12m/min=0.2m/s
机器人满载匀速爬升的功率
（3）爬升12m过程中克服重力所做的功为
W1=Gh=1300N×12m=15600J
根据可知，机器人消耗的电能为
由电能公式W=UIt可知，实际工作的电流
科学态度与责任
科学态度与责任是指，在认识科学本质和了解科学、技术、社 会、环境之间关系的基础上形成的，探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是、持之以恒的品质，热爱自然、保护环境、遵守科学伦 理的自觉行为，以及推动可持续发展和实现中华民族伟大复兴的使命 担当。科学态度与责任主要包括科学本质观、科学态度、社会责任等要素。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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2023-2024人教版9年物理全册同步学讲练测学案（全国通用）
第十八章 电功率 专题18.1 电能 电功
1.知道电能及其单位和单位的换算。
2.知道电能表的作用、读数方法、表上几个参数的意义。
3.知道电源和用电器工作过程中的能量转化情况
4.知道电功及其计算公式。
阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空：
知识点1. 电能
1.电能产生的过程是把其他形式的能转化为_____能的过程；用电器工作的过程是_____能转化成其他形式能的过程.例如电灯泡将电能转化成_____能，电动机把电能转化成_____能，电热器将电能转化成_____能.
2.电能的单位：电能的国际单位是焦耳，简称_____，符号是J.电能的常用单位还有_____，符号
是kW·h. 1kW·h=_____J.
3.电能表：电能表用来测量用电器在一段时间内_____.某段时间内用电的度数等于计数器前后两次读数_____.根据电能表盘面上的参数“××Revs/kW·h”，可以计算消耗的电能或转数.
4. 把握电能表铭牌参数的意义
① 220V：表示该电能表在_____的电路中使用；
② 5A：这个电能表的_____为5A；
③(10A)：通过电能表的电流在短时间应用时允许大些，但_____超过10A；
④50Hz：这个电能表在50_____的交流电路中使用；
⑤ 720r/KW.h：电能表的铝盘转过720转时，接在电路里的用电器消耗的是1kW·h ；
⑥ 3200imp/(Kw·h)：电能表上的指示灯闪烁3200次，接在电路里的用电器消耗的_____是1kW·h.
知识点2. 电功
1.电流做了多少功就有多少电能发生了转化，电流做功的多少跟_____、_____和_____都有关系.
2.电功计算公式：_____
考点1. 求解电能
【例题1】（2023重庆A）如图所示的电路中，电源电压恒为2V，R1的阻值为10Ω，R2的阻值为20Ω，闭合开关S。求：
（1）通过R1的电流；
（2）通电50s，R2消耗的电能。
考点2. 求解电功
【例题2】 （2023湖南衡阳）如图所示的电路中，电源两端电压为6V并保持不变。当开关S闭合、S1断开时，电流表示数为0.2A；当开关S、S1都闭合时，电流表示数为0.5A。求：
（1）当开关S、S1都闭合时，通过R2的电流；
（2）R2的阻值；
（3）当开关S、S1都闭合时，通电1min电流通过R1做的功。
【演练1】（2022广西北部湾）用电器消耗的电能可用电能表计量。如图所示的电能表应接在______V的电路中使用，示数是______kW·h。
【演练2】（2022湖南郴州）老王的手机电池的铭牌上标有“5V 4000mA·h”的字样，手机正常使用时功率为2W。如果他在电池电量剩余30%时，立刻插上30W的充电器，并持续正常使用，直到电量充满。他这次给手机充电的时间是（　　）
A. 0.2h B. 0.47h C. 0.5h D. 0.67h
1.探究影响电流做功的因素的方法
探究方法：
①控制变量法。
②转换法。把比较电流做功的多少，转换为小灯泡亮度的比较。
2.记忆课节知识思维导图
（满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评）
一、选择题（本大题4小题，每小题10分，共40分）
1.（2023湖南株洲）给电动车充电，计算它充满电后储存电能的公式是（　　）
A.W=UIt B. W=I2Rt C. t D. W=Fs
2. 下列用电器中，主要将电能转化为光能的是（　　）
A. 电饭煲 B. 电灯 C. 洗衣机 D. 电风扇
3. （2022广西河池）现代社会生活和生产几乎处处离不开电，用电，实际上用的是电能。下列关于电能和电功的说法正确的是（　　）
A. 用电器通过电流做功把电能转化为其它形式的能
B. 发电站把电能转化为其它形式的能
C. 电功和电能的单位都是瓦特
D. 电功和电能是同一个物理量
4．如图是小王家的电能表，下列说法正确的是（　　）
A．电能表的读数为56378kW h
B．这个电能表正常工作的电压为380V
C．这个电能表要在20A的电流下才能正常工作
D．小王家用电器每消耗1度电，电能表指示灯闪烁1600次
二、填空题（本大题3小题，7个空，每空5分，共35分）
1.如图所示的LED球泡灯，其发光效能相当于“220V，40W”的白炽灯。此LED灯正常工作时的电流为______A；正常工作100h，使用此LED球泡灯比白炽灯节约电能______ kW·h。
2. （2022河南）在图所示的电路中，电源电压不变，电阻R2的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的示数分别为0.5A和0.2A，则电源电压为________V，电阻R1的阻值为_______Ω。通电1min，该电路消耗的总电能为_____J。
3. （2022湖南张家界）如图所示：电能表示数为_______。某兴趣小组利用该电能表和秒表检测一只标识为“220V 10W”节能灯的实际功率。关闭其他用电器，将该节能灯接入家庭电路，分别设计出两种测量方案：
方案一：测量出1min时间内电能表转盘转过的圈数n；
方案二：测量出电能表转盘转过1圈所用时间t；
比较两种方案，最可行的是___________。
三、计算题（本大题2小题，共25分）
1.（12分）如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝10Ω．当闭合开关S1、S，断开S2时，电流表的示数为0.4A。
（1）求电源电压；
（2）当闭合开关S2、S，断开S1时，求电流表的示数；
（3）当闭合开关S1、S2、S时，通电100s，求整个电路消耗的电能。
2. （13分）如图所示是一款爬绳机器人，它能沿绳子负载爬升，其主要技术参数如下表所示，电池的充电电压和工作电压一致。求：（g取10N/kg，电池容量20Ah相当于在额定电压下，用1A的放电电流工作可连续供电20h）
技术参数
载重 120kg
配绳 20m
爬绳速度 12m/min
自重 10kg
额定电压 36V
电池容量 20Ah
电池 动力锂电池
（1）动力锂电池可提供的总电能；
（2）机器人满载匀速爬升的功率；
（3）上述爬升12m的过程中，机器人消耗电能的80%用于爬升做功，则实际工作的电流多大？（结果保留到整数位）
科学态度与责任
科学态度与责任是指，在认识科学本质和了解科学、技术、社 会、环境之间关系的基础上形成的，探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是、持之以恒的品质，热爱自然、保护环境、遵守科学伦 理的自觉行为，以及推动可持续发展和实现中华民族伟大复兴的使命 担当。科学态度与责任主要包括科学本质观、科学态度、社会责任等要素。
学习目标
自学知识点梳理
考点例题精讲
对点演练
解题方法归纳
课时减负课外小测验
科学精神与担当
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